2017年高中物理第三章相互作用测试卷新人教版必修1课件

班级________ 姓名________ 分数________

第Ⅰ卷(选择题，共40分)

一、选择题(本大题共10小题，每题4分，满分40分．在每小题给出的选项中，有的小题只有一个选项正确，有的小题有多个选项正确．全部选对的得4分，选不全的得2分，有错选或不选的得0分)

1．F 1、F 2是力F 的两个分力，若F ＝10 N ，则下列哪组力不可能是F 的两个分力( )

A ．F 1＝10 N ，F 2＝10 N

B ．F 1＝20 N ，F 2＝20 N

C ．F 1＝2 N ，F 2＝6 N

D ．F 1＝20 N ，F 2＝30 N

【答案】C

【解析】合力F 和两分力F 1、F 2之间的大小关系为|F 1－F 2|≤F ≤

|F 1＋F 2|，经检验，只有选项C 不可能．

2．如图所示，A 、B 两球用轻杆相连，用两根细线将其悬挂在水平天花板上的O 点．现有一水平力F 作用于小球B 上，使系统保持静止状态且A 、B 两球在同一水平线上．已知两球重力均为G ，轻杆与细线OA 长均为L .则( )

A ．细线O

B 的拉力为2G

B ．细线OB 的拉力为G

C ．水平力F 的大小为2G

D ．水平力F 的大小为G

【答案】D

【解析】A 球受到细线OA 的拉力、轻杆的拉力和重力G ，因为F AO 与重力是一对平衡力，所以轻杆的拉力为零；对B 球，只受到重力G 、细线OB 的拉力F BO 和水平拉力F 作用，根据正交分解和力的平衡条件有，F ＝G ，F BO ＝2G ，所以D 正确．

3．如图所示，质量为m 的物体置于倾角为θ的固定斜面上，物体与斜面之间的动摩擦因数为μ，先用平行于斜面的推力F 1作用于物体上使其能沿斜面匀速上滑，若改用水平推力F 2作用于物体上，也能使物体沿斜面匀速上滑，则两次推力F 1F 2的值为( )

A ．cos θ＋μsin θ

B ．cos θ－μsin θ

C ．1＋μtan θ

D ．1－μtan θ

【答案】B

【解析】对物体受力进行正交分解，结合力的平衡条件可知：第一次推力F 1＝mg sin θ＋μmg cos θ；由F 2cos θ＝mg sin θ＋μ(mg cos θ＋F 2sin θ)，解得第二次推力F 2＝(mg sin θ

在粗糙水平地面上放着一个截面为四分之一圆弧的柱状物体与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态．把

受力分析，作出受力的平行四边形如图所示．

′与重力大小相等，方向相反，如图中实线所示；而将

的方向将上移，如图中虚线所示，但

的弹力均减小，故A错误，B正确；以

上受墙的弹力和地面的摩擦力而处于平衡状态，弹力减小，故摩擦力减小，

的重力均不变，故

．如图所示，水平地面上斜放着一块木板AB，在AB

木块所受重力沿木板向下的分力为F1，若使木板的

两物体重力都等于10 N，各接触面间的动摩擦因数都等于

和B上，A和B

7．如图所示，一条细绳跨过定滑轮连接两个小球A 、B ，它们都穿在一根光滑的竖直杆上，不计细绳与滑轮间的摩擦，当两球平衡时OA 绳与水平方向的夹角为2θ，OB 绳与水平方向的夹角为θ，则小球A 、B 的质量之比为( )

A ．2cos θ∶1

B ．1∶(2cos θ)

C ．tan θ∶1

D ．1∶(2sin θ)

【答案】A

【解析】以A 为研究对象，根据力的分解和平衡条件得：T sin2θ＝m A g .以B 为研究对象，根据力的分解和平衡条件得：T sin θ＝m B g ，解得m A ∶m B ＝2cos θ∶1，故A 正确．

8．如图所示，在倾角为α的传送带上有质量均为m 的三个木块1、2、3，中间均用原长为L 、劲度系数为k 的轻弹簧连接起来，木块与传送带间的动摩擦因数均为μ，其中木块1被与传送带平行的细线拉住，传送带按图示方向匀速运动，三个木块均处于平衡状态．则下列结论正确的是( )

A ．2、3两木块之间的距离等于L ＋μmg cos αk

B ．2、3两木块之间的距离等于

L ＋ sin α＋μcos α mg k

C ．1、2两木块之间的距离等于2、3两木块之间的距离

D ．如果传送带突然加速，相邻两木块之间的距离都将增大

【答案】B

【解析】对木块3进行受力分析．设2、3之间的轻弹簧的形变量为Δx 1，因为木块3处于平衡状态，故k Δx 1＝mg sin α＋μmg cos α，则2、3两木块之间的距离等于L ＋ sin α＋μcos α mg k

，选项A 错误，B 正确；将木块2、3作为一个整体，设1、2之间的轻弹簧的形变量为Δx 2，由受力平衡得：k Δx 2＝2mg sin α＋2μmg cos α，则1、2两木块之

间的距离等于L ＋2 sin α＋μcos α mg k

，选项C 错误；如果传送带突然加速，不影响木块的受力情况，故相邻两木块之间的距离保持原值不变，选项D 错误．

9．假期里，一位同学在厨房里协助妈妈做菜，对菜刀发生了兴趣．他发现菜刀的刀刃前部和后部的厚薄不一样，刀刃前部的顶角小，后部的顶角大，如图所示，他先后作出过几个猜想，其中合理的是( )

A ．刀刃前部和后部厚薄不匀，仅是为了打造方便，外形美观，跟使用功能无关

B ．在刀背上加上同样的压力时，分开其他物体的力跟刀刃厚薄无关

C ．在刀背上加上同样的压力时，顶角越大，分开其他物体的力越大

D ．在刀背上加上同样的压力时，顶角越小，分开其他物体的力越大

【答案】D

【解析】把刀刃部分抽象后，可简化成一个等腰三角形劈，设顶角为2θ，背宽为d ，侧面长为l ，如图所示．

当在劈背施加压力F 后，产生垂直侧面的两个分力F 1、F 2，使用中依靠着这两个分力分

开被加工的其他物体．由对称性知，这两个分力大小相等(F1＝F2)，因此画出力分解的平行四边形，实为菱形，如图所示．

在这个力的平行四边形中，取其四分之一考虑(图中阴影部分)．根据它跟半个劈的直角三角形的相似关系，有关系式

F1

F

2

＝

l

d

2

＝

1

sinθ

，得F1＝F2＝

F

2sinθ

.

由此可见，刀背上加上一定的压力F时，侧面分开其他物体的力跟顶角的大小有关，顶角越小，sin θ的值越小，F1和F2越大．

10．用轻弹簧竖直悬挂质量为m的物体，静止时弹簧伸长量为L.现用该弹簧沿斜面方向拉住质量为2m的物体，系统静止时弹簧伸长量也为L.斜面倾角为30°，则物体所受摩擦力( )

A．等于0

B．大小为

1

2

mg，方向沿斜面向下

C．大小为

3

2

mg，方向沿斜面向上

D．大小为mg，方向沿斜面向上

【答案】A

【解析】根据题设条件，系统静止时弹簧对质量为2m的物体的拉力T＝mg，设此时物体受到的摩擦力f沿斜面向下，对物体受力分析如图所示，根据平衡条件可得f＋G sin30°＝T，即f＝0，选项A正确．

第Ⅱ卷(非选择题，共60分)

二、非选择题(本题共6小题，11题6分、12题6分、13题11分、14题11分、15题13分、16题13分，解答题应写出必要的文字说明、方程式和重要演算步骤．) 11．某同学利用如图(a)装置做“探究弹簧弹力大小与其长度的关系”的实验．

(1)在安装刻度尺时，必须使刻度尺保持________状态．

(2)他通过实验得到如图(b)所示的弹力大小F与弹簧长度x的关系图线．由此图线可得该弹簧的原长x0＝________cm，劲度系数k＝________N/m.

(3)他又利用本实验原理把该弹簧做成一把弹簧秤，当弹簧秤上的示数如图(c)所示时，该弹簧的长度x＝________cm.

【答案】(1)竖直(2) 4 50 (3)10

【解析】(1)悬挂重物后，弹簧沿竖直方向伸长，要测量弹簧沿竖直方向上的伸长量，刻度尺当然要保持竖直状态．(2)如果以弹簧长度x为横坐标，弹力大小F为纵坐标，作出橡皮条与细绳的结点，用两根互成角度的弹簧测力计把结点P拉到位置

从图甲可读得弹簧测力计B的示数为________N.

为了更准确得到合力与分力的关系，要采用作力的________(选填“图示”或“示意图”)来表示分力与合力．

共同作用效果相同的力是________(选填“F”或“

图乙中方向一定沿AO方向的力是________(选填“F”或“F′”)．

(2)图示(3)F′(4)F′

，它们与水平地面之间的动摩擦因数均为

所受摩擦力仍为静摩擦力，大小为

．如图所示，粗糙水平地面上放着—个截面为半圆的柱状物体

，整个装置处于平衡状态．已知A、B的质量分别为

的圆心到水平面的竖直距离为看成一个系统，对其运用整体法，该系统在竖直方向上受到竖直向下

的作用，二力平衡，所以

对地面的压力大小为(M

在水平方向上，该系统肯定受到竖直墙水平向右的弹力的作用，那么一定也受到地并且摩擦力大小等于弹力大小；再选取半圆球

．一光滑圆环固定在竖直平面内，圆环上套着两个小球

它们处于如图所示位置时恰好都能保持静止状态．

间的细绳呈伸直状态，且与水平方向成

的质量．(g取10 m/s

受力分析如图所示，由球B处于平衡状态有：

处于平衡状态有：在水平方向：F T cos30°＝F NA sin30°

，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)求：

受到的拉力是多大？

物体乙受到的摩擦力是多大？方向如何？

进行受力分析，

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